”D ET SKULLE VARA LÄTTARE IFALL DET INTE VAR EN
GRUVA ”
En kvalitativ fallstudie om implementering av en uppkopplad filterindikator i
gruvindustrin.
Claes Hällestrand, Adam Johansson
Examensarbete i informatik, 15 hp
Abstract
The extraction of metal and other natural resources has historically been and is still today an important part of Swedish society and its development. To keep pace with demand and at the same time increase security, more and more digital technology has been implemented into the mining industry. However, transforming an industry with the help of digital technology is no easy task and the mining industry faces unique challenges to overcome because of the complexity of the mining environment. Against this background the purpose of this study is to describe and analyse the challenges and enabling factors a small enterprise must face to implement Internet of things in an electronic filter indicator in the mining industry. To answer our research questions, we have used a qualitative case study with semi-structured interviews. The results show that the main challenges that can prohibit an implementation of a filter indicator that has IoT qualities are environmental aspects of mines such as gas, dust, and water along with challenges of network, connectivity, and power. Further challenges also exist connected to the development and implementation processes where qualified competence and skills are crucial for the success of a functional IoT product. What this study shows are several enabling factors for implementing an IoT product in a specific mining company such as management of servers and data of various kinds, and an extensive network with several different connected products.
Keywords: Internet of things, Mining industry, SME
Förord
Vi vill rikta ett stort tack till vår handlare Ted Saarikko på institutionen för informatik för stödet han har givit oss under arbetet. Avslutningsvis vill vi tacka vår kontaktperson och samtliga medverkande respondenter från den berörda organisationen som har visat på ett stort intresse och engagemang. Ni har berikat vår studie med värdefull kunskap samt gjort denna uppsats möjlig.
Tack!
Innehållsförteckning
1. Inledning 5
2. Syfte och frågeställningar 5
3. Bakgrund 6
3.1 Elektronisk filterindikator och Miljöfilter 6
3.2 Gruvindustrin 6
4. Tidigare Forskning 7
4.1 Internet of things (IoT) 7
4.2 Värdeskapande med hjälp av IoT 10
4.3 IoT inom gruvindustrin 10
5. Metod 11
5.1 Kontext 11
5.2 Fallstudie 12
5.3 Forskningsetik 12
5.4 Litteraturgranskning 12
5.5 Urval 13
5.6 Datainsamling 13
5.7 Bearbetning av data 14
5.8 Metoddiskussion 16
6. Resultat 17
6.1 Behov 17
6.1.1 Översikt 18
6.1.2 Tekniska behov 18
6.1.3 Funktionella behov 19
6.2 Möjliggörande faktorer 19
6.2.1 Uppkoppling 19
6.2.2 Databasstruktur 20
6.2.3 IT - infrastruktur 20
6.3 Värde 21
6.3.1 Säkerhet 21
6.3.2 Översikt och Kontroll 21
6.3.3 Planering och Effektivisering 21
6.3.4 Ekonomisk besparing 22
6.4 Utmaningar 22
6.4.1 Kompetens 22
6.4.2. Ström 23
6.4.3 Miljö i gruvor 23
7. Diskussion 24
7.1 Vilka möjliggörande faktorer finns det för att implementera IoT i en elektronisk
filterindikator? 24
7.1.1 Behov 24
7.1.2 Möjliggörande faktorer 25
7.1.3 Värde 26
7.2 Vilka begränsningar finns det för IoT i gruvindustrin? 26
8. Vidare forskning 27
9. Slutsats 29
10. Referenser 30
Bilaga 1 - Intervjuguider Bilaga 2 - Informationsbrev
1. Inledning
Utvinningen av metall och andra naturresurser har historiskt sett varit en viktig del för det svenska samhället och dess utveckling. Det här innebär att idag finns det allt fler produkter som innehåller metaller där några exempel är elbilsmotorer, mobiltelefoner eller möbler (Molaei et al, 2020). I takt med att efterfrågan av produkter som innehåller metaller ökar ställer det mer krav på gruvindustrin, vilken kännetecknas av hårda förhållanden med trånga utrymmen, stora maskiner, sprängningar och där arbetare lider stor risk att bli utsatta för damm, fukt, brand, krosskador och farliga gaser. Gruvindustrin skiljer sig från andra verksamheter då ett stopp i produktionen inte kommer kunna gå att arbeta i kapp. Därmed är förlorad produktion en kostnad för gruvor, till skillnad från andra verksamheter som kan öka sin bemanning och arbetsprocesser för att arbeta i kapp den förlorade produktionen (Aziz, Schelén & Bodin, 2020). För att öka produktionen och motverka risker har många processer gått från att var analoga till alltmer digitala och automatiserade. Detta skifte från analogt till digitalt har varit möjligt då fler uppkopplade produkter och maskiner har implementerats i gruvindustrin. De uppkopplade produkter leder en ökning av övervakning och kontroll i gruvorna vilket leder till en säkrare arbetsplats.
Internet of things (sv. sakernas internet) är ett teknologiskt synsätt vilket innefattar att det finns ett globalt nätverk där enheter och maskiner kan interagera med varandra (Lee och Lee.
2015). Den här typen av teknik har implementerats i flertalet olika delar av samhället som exempelvis sjukvård, jordbruk, produktion, transport och hushåll (Al-Fuqaha et al, 2015).
Sedermera kan internet of things leda till att flertal värden uppstår som exempelvis effektivitet, övervakning, kontroll, planering och säkerhet upprättas (Zhou et al, 2017).
Vad denna studie syftar till att undersöka samt varför den är väsentlig är då den undersöker tillämpbarheten av en uppkopplad elektronisk filterindikator i kontexten av gruvindustrin.
Filterindikatorn är en elektronisk övervakningsenhet som används för att mäta luftflödet i ett filtersystem. Genom att koppla upp en filterindikator skulle det kunna bidra till en ökad säkerhet för personer som opererar maskiner samtidigt som den skulle kunna ge ökat underlag i form av data för att planera in service, ekonomisk besparing samt minskad förlust av tid.
Förutom att ge ett underlag för implementering belyser denna studie även behoven, utmaningarna och möjligheterna för IoT inom gruvindustrin.
2. Syfte och frågeställningar
Syftet med detta arbete är att undersöka och analysera hur “Internet of things (IoT)” kan implementeras i en elektronisk filterindikator inom gruvindustrin. Med bakgrund i ovanstående syfte har följande frågeställningar formulerats.
Frågeställningar
● Vilka möjliggörande faktorer finns det för implementering av IoT i en elektronisk filterindikator?
● Vilka begränsningar finns det för implementering av IoT i en elektronisk filterindikator i gruvindustrin?
3. Bakgrund
I följande avsnitt kommer vi att presentera bakgrunden till studiens ämne. Där produkten som studien syftar på att undersöka beskrivs. Sedermera en beskrivning av vilken kontext IoT syftar på att implementeras i.
3.1 Elektronisk filterindikator och Miljöfilter
Den elektroniska filterindikatorn fungerar genom att det finns en tryckvakt på det inbyggda kretskortet som kontinuerligt känner av rådande tryck i systemet och indikerar när luftflödet reducerats till en nivå där ett filterbyte är nödvändigt. Om luftflödet är normalt indikeras det genom en grön blinkning var tionde sekund från en LED-lampa. När trycknivån överskrider det inställda värdet övergår den gröna blinkningen till en röd, samtidigt som ett dovt ljud uppstår.
Denna förändring från grönt till rött indikerar på att luftfiltret behöver bytas ut. Batteriet behöver i de flesta fall bytas efter fyra år. Låg batterinivå indikeras genom att fyra korta blinkningar sker i korta intervaller och då måste batteriet bytas ut även om luftflödet är normalt.
Miljö- eller luftfilter kan definieras som ett filter som fångar upp mycket små och farliga partiklar, gaser, sporer och bakterier. Organisationens filter placeras på ett flertal olika platser där ett exempel är i maskinhytter. Då vissa maskinförare arbetar i mycket krävande och farliga miljöer, är hytten och dess luftreningen det enda skyddet. Därmed är det livsviktigt att luften renas innan den kommer in i maskinhytten. Nedanstående tabell (tabell 1) visar på några exempel av gaser och partiklar som miljöfiltret skyddar mot.
Gaser Partiklar
Ammoniak Arsenik
Biobränsle Bakterier
Kobolt Cyanid
Kvicksilver Diesel
Nobelium Bly
Kväveoxid Silica
Radon Virus
Tabell 1. Exempel på gaser och partiklar som miljö- eller luftfiltret skyddar mot.
3.2 Gruvindustrin
Utvinning av mineraler och metaller har länge varit en stapel i svensk ekonomi. Där gruvindustrin utgör en avgörande del av tillverkningsindustrin och därmed också en avgörande del i leveranskedjan när det kommer att tillhandahålla metaller och andra
mineraler. I och med att världens befolkning konstant växer så ökar efterfrågan på utvinning av metaller vilket också driver på gruvindustrins fortsatta arbete (Molaei et al, 2020).
Den svenska gruvindustrin kännetecknas av ett flertal privatägda företag som opererar på en fri marknad. I modern tid har flera av de mest kännetecknande arbetsuppgifterna inom gruvindustrin kommit att bli både digitaliserade och automatiserade. Många arbetsmoment sker idag genom distansstyrning från ett kontrollrum vilket lett till att det finns en högre säkerhet i gruvor. Dock har digitaliseringen av arbetsuppgifter resulterat i att andra risker och utmaningar uppstått. Några av riskerna och utmaningar som är att fler arbetsuppgifter blir stillasittande, gruvorna blir djupare, maskinerna större, entreprenörerna fler, produktions tempot högre och trafiken i och kring gruvan mer omfattande. Trots den omfattande digitaliseringen så utförs arbetet fortfarande i riskfyllda miljöer både över och under jord (Prevent, 2019).
Sedermera finns det ytterligare arbetsmiljörisker vilka är buller, gaser, fall, damm, kemiska ämnen, fukt, trånga utrymmen, mörker, drag, problem förknippade med skiftarbete och ensamarbete, vibrationer, brand och brandrök, trafik, fallande sten och risker förknippade med sprängning, vattenlås och odetonerade sprängämnen (Chehri, Ouahmani & Hakem, 2021;
Prevent, 2019).
4. Tidigare Forskning
I följande avsnitt kommer tidigare forskning som anses relevant till studiens ämne att lyftas.
Detta avsnitt syftar till att redogöra för relevant forskning inom områden som Internet of things, värde som IoT kan skapa samt IoT i gruvindustrin.
4.1 Internet of things (IoT)
Internet of things (sv. sakernas internet) är ett samlingsbegrepp som syftar på en ny generation av produkter som anses smarta, där de smarta produkter arbetar och kommunicerar med varandra för att uppnå gemensamma mål (Misra et al, 2016). Varför dessa produkter anses som smarta är då de genom integrerad teknik som exempelvis sensorer, mottagare, ställdon och annan internetrelaterad elektronik kommunicerar med varandra (Borgia, 2014). Några exempel på smarta produkter är fordon, hushållsapparater, kläder och maskiner. (Molaei et al, 2020). För att IoT ska vara möjligt att tillämpa krävs det fler förutsättningar än bara sensorer eller datorer som placerats i produkterna. IoT kräver att den digitala arkitekturen är utformad med IoT i beaktning, det behövs finnas möjlighet för produkterna att kommunicera med varandra, data behöver kunna utforskas, inhämtas och processas, förvaltning av nätverk, lagring av ström och energi samt produktsäkerhet (Misra et al, 2016). Sedermera syftar IoT på att koppla samman den digitala världen med den fysiska världen, och har sitt ursprung från Radio-Frequency Identification (RFID) (Westerberg, Saarikko & Blomquist, 2017). Med RFID åsyftas en teknik för att läsa av information på avstånd från transpondrar och minnen (Lee &
Lee, 2015). RFID står vid framkanten av fenomenet IoT på grund av dess mognad, låga kostnad och starka stöd av affärslivet (Atzori, Iera & Morabito, 2010).
Fig 1. IoT scenen (Borgia, 2014).
Ovanstående figur (fig 1.) visar på ekosystemet som IoT har där produkter sätts in på sensory swarm, produkter är heterogena och har olika livsspann, kvalitéer och kommunikationsteknologier. Sensory swarm ses även som den större delen i ekosystemet för IoT. Produkterna som placeras i sensory swarm förväntas överträffa mobiler och smart tablets, vilka däremot ses som en väg att få tillträde till internet. I kärnan av ovanstående ekosystem ser vi cloud, vilket syftar på att de traditionella datorsystem kommer att bytas ut till molnbaserade (Borgia, 2014).
Möjligheten att implementera datorer och sensorer i till exempel bilar, maskiner och gods uppstår då komponenterna det vill säga sensorer och datorer, blir mindre och därmed enklare att placera ut. Ytterligare faktorer som möjliggör implementationen av IoT är framstegen inom molntjänster och mobil teknik som skapar ett utrymme för att identifiera, lokalisera, samla in, bearbeta och kommunicera kontextuellt bunden data. Den kontextuellt bundna datan kan leda till en insikt i var en produkt befinner sig, om den fungerar optimalt, behovet av underhåll och hur den används (Westerberg, Saarikko & Blomquist, 2017). Den insamlade kontextuella datan kan organisationer sedan analysera för att se hur deras produkter eller maskiner kan utvecklas för att skapa mer värde för användarna. Datan som genereras kan oftast vara av omfattande karaktär och mängd vilket medför ökade krav på tekniken och att den ska ha tillräckligt hög standard och kvalitet för att kunna lagra, analysera, bearbeta och på andra sätt hantera de stora datamängderna (Molaei et al, 2020). För flera organisationer kan det här också innebära att ny informationsteknik behöver införas samt att policyer för datahantering och övervakning behöver utformas för att hantera den genererade datan (Molaei et al, 2020). Kopplat till att IoT inte endast handlar om fysiska saker så kommer det utöver teknisk kompetens kring hårdvara också krävas kompetenser gällande mjukvara, hur data bör samlas in, analyseras osv (Nylander, Wallberg & Hansson, 2017).
Därmed kräver IoT en nätverksinfrastruktur med möjlighet för att koppla samman flera enheter. Det finns ingen gräns för hur omfattande ett IoT system kan vara, utan det kan installeras på ett globalt nätverk av enheter (Molaei et al, 2020). För att ett nätverk ska vara utformat med IoT och dess omfattande datamängder som IoT genererar i beaktning bör ett skifte från trådbunden nätverk till trådlös nätverk ske. Det trådlösa nätverket behöver även vara pålitligt för att ha möjlighet att motstå packet loss, latens och jitter. Vilka kan leda till en hämning av produktion (Chehri & Mouftah, 2019).
Krav Kravbeskrivning
Hetrogenitet Hantera mängden enheter/ teknologier/ tjänster/ miljöer
Skalbarhet Undvika explosion av resurser/ utbyte av data/ operationer Kostnadsminskning Optimering av underhålls-/utvecklingskostnad och
energiförbrukning
Själv-* Självkonfiguration, självorganisering, självanpassning, självreaktion på händelser och stimuli, självupptäckt av enheter och tjänster, självbearbetning av Big Data
Flexibility Dynamisk hantering/ omprogrammering av enheter eller grupp av enheter
QoS Efterlevnad av QoS-garantier (t.ex. bandbredd, fördröjning) för tjänster/applikationer
Säker miljö Robusthet mot kommunikationsattacker, autentisering, dataöverföringssekretess, data/enhetsintegritet, integritet, pålitlig säker miljö
Tabell 2: Summering av generella krav för IoT (Borgia, 2014).
Ovanstående tabell (tabell 2) visar på de generella kraven som Borgia (2014) lyfter för IoT. Där hetrogenitet och skalbarhet ses som de två viktigaste kraven för komplexa och dynamiska IoT system. För att komma fram till IoT lösningar som ser till ovanstående krav behövs detta göras på ett flertal olika nivåer vilka är arkitekturell, identifiering, kommunikation. En minskning av kostnader kan garanteras genom optimering av de operationella kostnaderna av IoT, det vill säga utveckling, installation och underhållning samt utveckling av energieffektiva lösningar.
Sedermera kommer IoT ha en låg medling med människor vilket leder till att IoT lösningen behöver ha ett antal själv-/förmågor. Vilka är en hög grad av konfiguration, själv organisering och adaptering till olika scenarios, själv reaktion till events och stimuli till vilket objekt som utsätts och själv processar stora mängder data vilket kan användas av tredje parter. Sedermera
krävs det även att organisationer kan i realtid undersöka kvaliteten på IoT servicen. Slutligen måste det garanteras en säker miljö i form av säkerhet av kommunikation och autentisering, integritet av data och enheter, integritet av användare och personlig data samt trovärdighet av miljön och de involverade parterna i miljön (Borgia, 2014).
4.2 Värdeskapande med hjälp av IoT
Värdet som finns att inhämta för företag som väljer att satsa på IoT är främst de möjligheter som det ger för att kunna integrera tekniker med varandra. Genom IoT blir det möjligt att få tekniker att kunna kommunicera vilket också medför att det blir lättare att integrera flera delar och tekniker inom ens verksamhet med varandra (Zhou et al, 2017). Ett centralt värde som IoT syftar på att skapa är insamlingen av data om olika processerna (Atzori, Iera & Morabito, 2010). Datan kan sedan analyseras för att ge högre kunskap om verksamheten och ge bättre underlag för beslutsfattande positioner. Där de sensorer som finns i nätverket kan undersöka exempelvis miljömässiga aspekter, energiförbrukning och övervakning av maskiner (Lee &
Lee, 2015). Att implementera sensorer på maskiner har visat sig kunna generera data över dess prestanda vilket i sin tur öppnar upp för möjligheterna att kunna förhindra onödig service och samtidigt kunna arbeta förebyggande med underhåll. Vilket leder till ett ekonomiskt värde då komponenter inte byts ut i onödan samt ett produktionsvärde då onödig tid inte läggs ned på att serva maskiner som inte är i behov av service (Zhou et al, 2017). En ytterligare aspekt av värdeskapande med hjälp av IoT är den mängden av kommunikationskanaler som öppnar för informationsutbyte. För företag medför det här ett värdet att i realtid kunna bli uppdaterad på om en del av verksamheten inte fungerar ändamålsenlig och därigenom kunna åtgärda det omgående. Vilket således kan leda till att produktionen i verksamheten ökar (Zhou et al, 2017).
4.3 IoT inom gruvindustrin
Inom gruvindustrin finns det ett flertal olika utmaningar vilka tacklas genom att uppkopplade produkter implementeras, några utmaning som finns är kring säkerhet, hälsa och daglig drift (Molaei et al, 2020). Dessutom görs mer och större satsningar på informationsteknik inom gruvindustrin. Där några satsningar innebär fokus på automation, robotar och fjärrstyrning för att på sikt kunna undvika att människor behöver sättas in i de allra farligaste delarna av en gruva (Molaei et al, 2020). Satsningar på informationsteknik inom gruvindustrin medför även att flertal IT system från olika företag därmed också implementeras, vilket kan leda till en utmaning då dessa system inte alltid är integrerade eller kommunicerar med varandra (Aziz, Schelén & Bodin, 2020).
Ytterligare IoT lösningar inom gruvindustrin är automatiserade ventilationssystem, brandsystem, spårningsutrustning på arbetare, sensorer (Zhou et al, 2017). I takt med att sensorer har blivit mer avancerade har det blivit möjligt att övervaka miljöaspekter i gruvor som temperaturer, luftkvalitet, lufttryck och luftfuktighet (Molaei et al, 2020). För att implementera sensorer och annan utrustning inom gruvmiljöer och då framför allt underjordiska gruvor så sätter det krav på utformningen då dessa tekniska lösningar måste kunna fungera trots att de blir utsatta för stora mängder fukt och damm (Zhou et al, 2017).
Sensorer kan även hjälpa att upptäcka betydligt farligare saker som förekomsten av olika gaser som metan eller även dammpartiklar samt direkt få indikationer på om dessa förekommer.
Gaser och damm förekommer ofta efter sprängningar genomförts och utan system för att mäta dessa måste gruvarbetare vänta timmar innan det kan med säkerhet veta att gruvan är säker att gå in i igen. Med en implementering av sensorer går det att veta när det är säkert att gå in i gruvan igen vilket medför en ökad produktivitet och effektivitet för gruvindustrin. IoT i gruvindustrin möjliggör för ledningen att få uppdateringar i realtid om hur gruvarbetet går (Molaei et al, 2020).
Implementeringen av olika IoT lösningar har blivit möjligt inom gruvbranschen medför däremot inte att det är lätt att införa IoT system. En stor utmaning som råder för informationsteknik inom gruvor idag är att det råder en stor heterogenitet mellan gruvor samt en hård miljö. Det här innebär att alla gruvor ser olika ut med olika nedgångar, trånga utrymmen, tunga maskiner, dagliga sprängningar vilket medför risker att utrustning går sönder om de inte flyttas (Aziz, Schelén & Bodin, 2020). Ytterligare utmaningar som finns för att kunna få ett IoT system att fungera inom gruvindustrin kretsar kring nätverk. Den här utmaningen finns främst för de delar av en gruva som är under jorden. Att skicka signaler från både in och ut ur en underjordisk gruva har under historien varit en utmaning och är fortfarande det trots dagens teknik. Trots möjligheterna för att installera ett trådlöst nätverk så är fortfarande utmaningen att lyckas få en tillräcklig täckning och hastigheter inom gruvor (Molaei et al, 2020).
5. Metod
Denna studie avser att undersöka och analysera hur Internet of things (IoT) kan implementeras i en elektroniska filterindikator inom gruvindustri. Detta genom att se till vilka möjliggörande faktorer och begränsningar som finns för IoT i gruvindustrin samt vilken informationsteknik som behövs utvecklas. Med bakgrund i studiens syfte anser författarna att studien är av kvalitativ karaktär och använder således en interpretativ fenomenologisk analys (IPA) som metodansats och vidare utföra en fallstudie med semistrukturerade intervjuer. Valet av fallstudie och semistrukturerade intervjuer som metod för insamling av data motiveras av att individens uppfattning kring en specifik situation ska samlas in (Fejes & Thornberg, 2019).
Semistrukturerade intervjuer är en väl beprövad forskningsmetod vilket ger studiens metod och arbetsgång en validitet. Följande avsnitt kommer att röra rubriker såsom kontexten för studien, metod för datainsamling, urval, forskningsetik, bearbetning av data och metoddiskussion. Detta för att skapa en god transparens om hur studiens empiri har insamlats och använt. Vilket skapar en förutsättning för individer med kunskap inom akademi eller studiens ämne kan kontrollera studiens validitet (Sohlberg & Sohlberg, 2019).
5.1 Kontext
Denna studie har genomförts i samarbete med ett litet familjeägt skandinaviskt produktions och tillverkningsföretag. Produkterna som företaget produceras används främst i olika typer av maskiner inom bland annat entreprenadbranschen, gruvindustrin, jordbruk och skogsindustrin. I syfte att avgränsa studien så riktar författarna in sig på att endast undersöka hur IoT kan implementeras i deras elektroniska filterindikator i kontexten av gruvindustrin.
IoT som fenomen har hittills varit outforskat inom företaget. I takt med att gruvindustrin har
digitaliserats har en större efterfrågan på uppkopplade produkter urartat sig. Därmed motiveras implementeringen av IoT för att satsa på affärsutveckling, produktutveckling och tillväxt.
5.2 Fallstudie
Att utföra en fallstudie på en organisation inom tillverkningsbranschen motiveras av att studien avser undersöka organisationers förmåga att tillämpa IoT i en av organisationens produkter, mer exakt deras elektroniska filterindikator. I en fallstudie fokuserar forskaren på en specifik situation, person, grupp, eller produkt där de informella intervjuerna är viktiga källor till information (Kvale & Brinkmann, 2014). I en fallstudie är intervjupersonerna och deras beskrivning som skildras med avseende aspekter som är intressanta för studien och bör ses som utgångspunkt. I denna studie är författarna intresserade av att undersöka och analysera hur Internet of things (IoT) kan implementeras i en elektroniska filterindikator inom gruvindustri utifrån aktuella respondenter med avseende på olika aspekter inom den valda organisationen.
5.3 Forskningsetik
Studien bygger på en god forskningssed där de riktlinjer som Vetenskapsrådet (2017) presenterar har följts. Samtliga respondenter har mottagit information om att studien följer de forskningsetiska principernas fyra krav som Kvale och Brinkmann (2014) beskriver, vilka är informationskravet, samtyckeskravet, konfidentialitetskravet samt nyttjandekravet. Inför varje intervju har respondenterna tagit del av ett informationsbrev (se bilaga 2) i form av mejl med information om vilka forskningsetiska krav som studien efterföljer samt information om studiens syfte. Utöver de skriftliga informationsbrevet har även en muntlig presentation av studien förekommit inför intervjuerna och vilka rättigheter som respondenterna har.
Respondenterna som varit delaktiga även fått information om att medverkan i studien är frivillig och att de kan avbryta sin delaktighet om de känner det lämpligt. Väljer en respondent att avbryta kommer det insamlade materialet från dem att avlägsnas från studiens resultat.
Därutöver har respondenterna och organisationens hållit anonyma där all information som kan komma att leda till en identifiering av respondenterna uteslutits från studien. Sedermera så efterföljdes rekommendationerna genom att den insamlade datan bevarades konfidentiellt och används enbart för denna studie. Efter studien så förvaras all insamlat material otillgängligt för obehöriga individer (Vetenskapsrådet, 2017).
5.4 Litteraturgranskning
För att kunna genomföra studien har författarna erhållit kunskap som är relevant för studiens syfte och frågeställningar. Kunskapen har erhållits genom relevant forskning och vetenskapliga artiklar som har lokaliserats genom granskning av referenslistor från forskning inom liknande område. Databaser som Umeå Universitetsbibliotek, Sciepub, ACM, Google Scholar och Diva portal används för att hitta ytterligare relevant forskning. Vid användningen av databaserna har nyckelord såsom “Internet of Things”, “IoT”, “mining industry”, “internet of things in mining”, “value creation”, “value”, “underground” och “iiot” använts. Utöver vetenskapliga artiklar har vetenskapliga metodböcker använts. Utifrån den
kunskap som författarna har erhållit har intervjuguide med relevanta frågor för studiens syfte och frågeställningar utformats.
5.5 Urval
Urvalet för denna studie är ett tillgänglighet- och snöbollsurval, där författarnas kontaktperson på organisationen har tillsammans med författarna plockat ut tre respondenter som var tillgängliga och relevanta för studien (Olsson & Sörensen, 2011). Sedermera har de respondenter som plockats ut hjälp till att hitta fler individer som är relevanta för studien, även kallat ett snöbollsurval (Fejes & Thornberg, 2019). Respondenterna kommer från två olika verksamheter, där en organisation är de som tillverkar elektroniska filterindikatorer och den andra organisationen är verksam inom gruvor och utbrytning av mineraler och metaller.
Respondenterna var därmed både män och kvinnor i varierande åldrar, mellan 28–69 år. De har arbetat olika lång tid på verksamheterna och har arbetsuppgifter som innefattar att fatta strategiska beslut för verksamheten ner till att arbeta på operativ nivå med reparation av maskiner och förvaltning av nätverk.
5.6 Datainsamling
De semistrukturerade intervjuerna genomfördes på videokonferensverktyget Microsoft Teams, vilket motiveras av att de respondenter som deltagit i studien har varit placerade på en annan geografisk position än författarna. Verktyget Microsoft Teams såg författarna som fördelaktigt då de organisationer som varit en del av studien redan använder sig av verktyget Teams i deras verksamheter.
Valet av en fenomenologisk metodansats med semistrukturerade intervjuer motiveras genom att det låter författarna få en djupare kunskap kring individers upplevelse av en specifik situation. Sedermera möjliggör intervjuerna för meningsskapande och att skapa förståelse, vilket är kärnan i den kvalitativa metoden (Kvale & Brinkmann, 2014). Således har en intervjuguide formulerats (se bilaga 1), där yttersta vikt ligger på att respondenterna ska förstå frågorna så de känner sig bekväma (Kvale & Brinkmann, 2014).
Där frågorna som ställts sett annorlunda ut beroende på vilken respondent som intervjuas.
Vilket motiveras av att författarna kan få en djupare insikt om specifika teman som respondenterna har mer upplevelser, kunskap eller erfarenheter om. Vidare tydliggjorde författarna att det inte fanns några rätt eller fel svar utan att författarna ville komma åt deras upplevelser (Kvale & Brinkmann, 2014). Intervjuerna har varit tematisk, fyra teman har formulerats som syftar på att svara på studiens syfte och frågeställningar. Anledningen till att intervjuerna är tematiska är då det möjliggör för respondenterna att komma med sina upplevelser av ett specifik tema. Några av de teman som studien har berör är “introducerande frågor”, ”övergripande kunskap om IoT”, ”möjligheter för IoT i gruvindustrin” samt
“begränsningar för IoT i gruvindustrin”. Exempel på frågor från varje tema har varit ”Vilken är din arbetsroll?”, “Kan du till det bästa av din förmåga beskriva vad IoT är?”, ”Hur ser möjligheterna ut för att kunna utveckla/implementera IoT?” och ”Vad ser ni som utmanande med att få filter indikatorn till att bli uppkopplad?”.
Utöver de teman som formulerats utvecklas intervjun efter de svar som forskarna får av respondenterna. I de semistrukturerade intervjuerna var det viktigt att få så uttömmande svar
av respondenterna som möjligt, då det leder till en djupare insikt av respondenternas upplevelse. Uttömmande svar uppstod genom att forskaren som ansvarade för intervjun använde sig av en teknik probing. Med probing åsyftas att intervjuaren nickar instämmande eller kommer med frågor såsom: “Hur menar du då?” eller “Kan du utveckla ditt svar lite mer?”
för att visa för respondenten att författaren är med på noterna och redo för fortsättningen av informationen (Fejes & Thornberg, 2019).
De sex intervjuer som genomförts har båda författarna medverkat på. Efter att respondenten har godkänt inspelning av intervjuerna har en författare lett intervjun medan den andra författaren har haft en mer passiv roll. Under intervjuerna har mer fokus legat på att lyssna i stället för att skriva. Detta för att kunna vara mer närvarande i samtalet och uppmärksam på respondenternas uttryck som kunde nyansera dess svar. Författarna ansåg även att denna struktur på intervjuerna skulle resultera i mer givande följdfrågor och således bättre intervjuer med djupare meningsskapande och förståelse. Samtliga intervjuer varade mellan 19 och 30 minuter (se tabell 2).
Respondenter Arbetsroll Samtalslängd
Respondent 1 Grundare/ VD 28.14
Respondent 2 Vice- VD 29.51
Respondent 3 Arbetsmiljöutvecklare 19.38
Respondent 4 Systemtekniker 27.53
Respondent 5 Arbetsledare Mek 25.27
Respondent 6 Nätverksspecialist 23.05
Tabell 3. Respondenterna som har varit delaktiga i denna studie samt deras arbetsroll och samtalslängd.
5.7 Bearbetning av data
Bearbetning av den insamlade data har följt de fyra olika steg som Fejes och Thornberg (2019) beskriver för en IPA analys av data. IPA innebär en tolkning av materialet utefter forskarnas förståelse och erfarenheter. Analysen beskrivs även som en iterativ process av empirin vilket innebär en återupprepad läsning av datan. Det här för att skapa en ny förståelse, insikt och idéer om det insamlade materialet. De fyra olika stegen innefattar forskarens första möte med texten, identifikation av team, kluster av överordnade teman och genomförande av översiktstabell.
Efter slutförda intervjuer transkriberades det inspelade materialet i sin helhet och intervjuerna numrerades för att urskilja respondenterna åt. Att skriva ut hela transkriberingen
är något som behövs för att analysarbetet ska kunna göras på ett grundligt och tillförlitligt sätt (Fejes & Thornberg, 2019). Utöver numrering av respondenter och dess intervjuer noteras intervju frågornas klockslag. Detta för att underlätta analysen och transkribering då författarna inte behöver gå tillbaka och lyssna på hela intervjun för att hitta en specifik del eller fråga. Utan i stället kan hoppa direkt till den noterade tiden. Notering av tid på intervjun gjorde författarna även vid citat som författarna ansåg relevanta för ämnet (Fejes & Thornberg, 2019). Det första steget i analysen innefattade att transkriberingen av intervjuer lästes igenom förutsättningslöst, med syftet för att skapa sig en bild om helheten (Kvale & Brinkmann, 2014). Vid första genomläsningen av empirin antecknade författarna tankar, teorier, beskrivningar, språkliga kommentarer och begreppsliga uttryck (Fejes & Thornberg, 2019). Steg 2 innefattade att empirin lästes igenom ytterligare en gång och textstycken tematiserades utifrån text styckets sammanhang. I det tredje steget har fyra överordnade beskrivande teman identifierats, även kallade kluster. De teman som identifierats i steg 2 blev i detta steg fördelade bland de fyra överordnade teman, vilka var behov, utmaningar, möjliggörande faktorer och värde. I detta steg har tidigare utformade teman revideras och några textstycken blev tilldelade ett annat tema.
I det fjärde och sista steget har en sammanfattande tabell tillsammans med citat som illustrerar varje kluster utformats. Där några teman från tidigare steg har uteslutits och de temans som ses relevanta för fenomenet och studiens syfte presenteras (Fejes & Thornberg, 2019).
Kluster 1: Behov
Översikt “Ja, det är väl bra att ha lite koll, koll på läget är ju bra översyn, av behov inför en service till exempel och se om saker verkligen behövs bytas.”
Tekniska behov "Alltså, dem måste ju vara robust grejerna som vi använder. [...] vi har ju provat ut grejer som inte har funkat [...] det är ju på grund av den här fukten och vatten, alltså vattnet och allt sådant där så dom måste ju som var robust grejerna som vi kopplar upp. [...] Och så sen då är det ju sen ska den vara lätt att hantera också."
Funktionella behov “Gas avkänning. För det är nu har ju dom ofta problem med ammoniak till exempel och då skulle det vara bra att kunna bygga in sådana delar också.”
Kluster 2: Möjliggörande faktorer
Uppkoppling “Vi har ju trådlöst nät i hela gruvan. [...]”
Databasstruktur “Nej men vi har våra egna. Vi driftar ju våra egna, vår egen infrastruktur så att varje gruva har ju en egen serverpark med, det är några databasserver. “
IT - infrastruktur “Ja alltså vi, vi kopplar upp mycket grejer på nätet här det gör vi ju! det är ju nästan allt är ju uppkopplat. Vi kopplar ju upp, eller alltså vi har ju positioneringssystem här, [...]alltså säkerhetssystemet går ju ut på att vi ska ha koll på vad personalen under jord. [...] Ja, nej men alltså det är ju som allt är ju uppkopplat.”
Kluster 3: Värde
Säkerhet “Ja alltså, det är ju allt jag tycker säkerhet alltså det blir ju. Det är ju mycket säkrare. Tycker jag. Helst är det onboard system, alltså.”
Översikt och kontroll ”[...]ja men jag menar vi har ett fullfjädrat trådlöst nätverk hela gruvan så att nu positionerar man ju maskiner och människor och kan samla in data från överallt, så att det är ju, det är ju egentligen bara fördelar skulle jag vilja påstå.”
Planering och Effektivisering “Det är effektivt, effektiviserad tid man sparar kostnader, man förbättrar livskvaliteten om man säger så… så att det är ju flera delar som styr.[...].”
Ekonomisk besparing “Och när han far ut från rummet och stänger alltså då stängs fläkten per automatik då. Ja, jag var alltså det är ju en djävulsk besparing.”
Kluster 4: Utmaningar
Kompetens "Ja om jag om jag säger så här, jag har väl lyckas inte jobba så våldsamt mycket med (IoT).”
Ström “För det mesta som är uppkopplat är ju. Är ju ström matat. Så är väl det som är bekymret som är som är den stora utmaningen. Det är ju att försöka ha dom strömsatt hela tiden.”
Miljö i gruvor “Ja det är, och mycket är ju är ganska skitigt i gruvan alltså det är dammigt och fuktigt och det finns vatten och, ja, Finns lite
utmaningar.”
Tabell 4: Summering av skapade kluster och teman utifrån analys av intervjumaterial.
5.8 Metoddiskussion
Då syftet med den här studien är att undersöka och analysera hur Internet of things (IoT) kan implementeras i elektroniska filterindikator inom gruvindustrin så valdes en kvalitativ
metodansats, närmare bestämt en fenomenologisk metodansats. Valet av metodansats motiveras då denna metodansats innefattar en strävan efter att få reda på hur en grupp människor upplever ett specifikt fenomen. Således ses metodansatsen relevant av just den anledningen att författarna ville undersöka människors upplevelser av fenomenet IoT. Att undersöka samma ämne skulle vara möjligt om författarna valt en kvantitativ metod däremot skulle det resulterat i ett annat resultat. Att använda en kvantitativ metod skulle däremot kunna medföra en bredare bild över en situation och personers manifesta tankar och kunskaper kring ett fenomen. Däremot skulle det inte med en kvantitativ metod gå att få den djupare bilden av vad människor upplever vilket var syftet med denna studie.
Den huvudsakliga insamlingsmetoder av data blev semistrukturerade intervjuer och valdes med motiveringen att författarna vill ha en respondents specifika upplevelse, erfarenheter av ett fenomen. För att kunna få ut så mycket som möjligt från varje respondent valdes därför semistrukturerade intervjuer då möjliggjorde att ändra om frågor mellan intervjuer och ger större frihet för respondenten att besvara frågorna utförligt och med mer frihet (Kvale &
Brinkmann, 2014). Skulle författarna valt ostrukturerade intervjuer som insamlingsmetod finns det stor risk att de huvudsakliga frågeställningarna som studien har, inte skulle besvarats. Eftersom ostrukturerade intervjuer ger respondenterna stort utrymme om vad som kommer att diskuteras och därmed kan ämnen eller fenomen som är irrelevanta för studien diskuteras. I kontrast till ostrukturerade intervjuer om strukturerade intervjuer skulle använts så finns det risk att frågorna inte skulle vara ställda utformade på ett sådant sätt som kan vara irrelevant för studiens syfte men även leder till att författarna inte får nog med insikt i respondenternas upplevelser. Då intervjuerna skedde på distans kan detta påverkat resultatet då författarna kan ha missat en del av kroppsspråket som respondenterna förmedlat.
Vidare kring valet av metod och tillvägagångssätt av denna studie så har val av metod och intervjuguide grundat sig i författarnas kunskap om IoT. Det här medför att skulle författarna erhållit en djupare kunskap inom området så skulle kanske en annan metod känts mer relevant och intervjufrågor kanske gått in djupare i ämnet. Vidare skulle en annan urvalsgrupp kunnat resultera i att resultatet inte skulle bli detsamma.
6. Resultat
I följande avsnitt presenteras studiens resultat och strukturen utgörs av de kluster som skapats i samband med bearbetning och analys av empiri. Vid direkta citat av respondenter kommer de att benämnas som Respondent (n) eller R(n), där (n) innefattar en siffra som respondenten har delgetts. Vid benämning av specifika gruvområden kommer de att benämnas som Gruva (m).
6.1 Behov
I följande avsnitt kommer tekniska och funktionella behov som en utveckling av en uppkopplade elektronisk filterindikator att presenteras.
6.1.1 Översikt
Genom bearbetning av studiens empiri framkommer det att ett behov som respondenterna ser att den uppkopplade filterindikatorn ska kunna bidra till en ökad översikt vilket i sig leder till enklare planering av arbete. Då verksamheten sedan tidigare har implementerat annan uppkopplad utrustning vilket har lett till att planerna blir mycket enklare.
“Så då får vi ju in det att se på planeringsavdelningen här uppe, säger exakt vad de gör dom ja, men de startar aktiviteter, de stoppa, rapportera data, sådana där grejer.
Planeringen har ju blivit mycket bättre sedan det där har startat i gång.” - R4
Den här typen av övervakning och planering är även attraktivt när det kommer till service av fordonen och då även för filterbyten. Vilket kan leda till att en maskin antingen byter filter för ofta eller för sällan.
“[...] maskinen går på lite olika platser och det kan va olika dammigt och olika, ja men olika miljö där dem kör och då kanske en maskin skulle ha bytt 2 gånger på ett halvår och en annan maskin en gång.” - R5
“Ja, det är väl bra att ha lite koll, koll på läget är ju bra översyn, av behov inför en service till exempel och se om saker verkligen behövs bytas.” - R5
Vidare framkommer det genom respondenternas utsagor att ett antal tester har genomförts vilka har visat att livslängden i filtren kan variera ganska mycket beroende på vilken miljö som de används i.
“Vi har ju gjort manuella tester med gruvbolag när dem ser att det kan svikta filter bytet mellan 200 timmar till 600 timmar beroende på vilken gruvgång du kör eller vad som pågår i just den gruvgången” - R2
6.1.2 Tekniska behov
Då gruvor är en väldigt krävande och hård miljö medför det även att den teknik som ska implementeras behöver vara utformad utefter det. Utifrån det insamlade materialet framträder det några särskilda behov som finns kopplade till tekniska egenskaper hos produkter. Det finns alltså behov på att en uppkopplad filterindikator eller annan teknik skall vara ordentligt och robust gjort och hålla för elementen inom gruvmiljön som vatten och damm.
"Alltså, dem måste ju vara robust grejerna som vi använder. [...] vi har ju provat ut grejer som inte har funkat [...] det är ju på grund av den här fukten och vatten, alltså vattnet och allt sådant där så dom måste ju som var robust grejerna som vi kopplar upp.
[...] Och så sen då är det ju sen ska den vara lätt att hantera också." - R4
6.1.3 Funktionella behov
Vidare beskriver respondenterna ett antal funktionella behov som de ser att den uppkopplad elektroniska filterindikatorn bör ha. Funktioner som efterfrågas kretsar dels en säkerhetsaspekt att kunna se vilka gaser som förekommer i hög utsträckning. En annan aspekt är planering i form av att kunna se en procentuell ökning av ett filters mättnad och därigenom kunna planera framtida service.
“Gas avkänning. För det är nu har ju dom ofta problem med ammoniak till exempel och då skulle det vara bra att kunna bygga in sådana delar också.” - R1
“Därför kanske en fördel som det som om man tror man har en gräns på 50 till 75 och han börjar alltså procent att han varnar då så kan man köra fram till 100. Då kan man ju se det och boka innan på att det blir… blir då servicen som kommer.” - R5
6.2 Möjliggörande faktorer
I följande avsnitt presenteras studiens resultat kopplat till de möjliggörande faktorerna som finns för implementering av IoT inom gruvindustrin. Faktorerna presenteras utefter de teman som skapades i detta kluster.
6.2.1 Uppkoppling
En framträdande och återkommande utsaga hos respondenterna kretsar kring uppkoppling i gruvor. Utsagor från det företag som tillverkar filterindikatorn pekar på hur det för dem är viktigt att dels få kompetens gällande uppkoppling, dels att få testa produkten i en uppkopplad miljö.
“[...] ja men hur är den uppkopplad? [...] men skulle till exempel Ericsson som har utrustat många gruvor eller Telia som har 5G i vissa gruvor idag också vara delaktig i ett sådant projekt? Ja, men då tror jag att man kan komma ganska långt.” - R2
Flera utsagor från gruvindustrin pekar på hur WIFI har vuxit och är idag fullt fungerande i gruvsystem samt att denna typ av nätverk är enkelt att utöka trots en krävande miljö.
“Vi har ju trådlöst nät i hela gruvan. (Vi) Konfa (konfigurerar) upp switchar, dragit fiber, svetsar fiber. [...] Men mycket kretsar ju kring nätverk.” - R4
“Samtidigt är det enkelt man vet ju att signalen inte nå dit bort så att då får man liksom bygga till det” - R6
Vidare visar respondenternas utsagor på att en utveckling från WLAN och fiber till ett mer avancerat trådlöst nätverk 5G kommer att ske inom en snar framtid. Då 5G har implementerats och testats i en annan av verksamhetens gruvområde.
“Jag skulle säga att det har ju blivit en utvecklande grej här. [...] Vi har ju WLAN, men om man tittar på Gruva 2 så är dom, dom har ju installerat 5G så att det är ju någonting
som kommer att komma vidare till vi övriga i gruvområdet. Att man bygger ut, utökar systemen” - R3
6.2.2 Databasstruktur
Utifrån en analys av studiens insamlade material så framträder det en tydlig skillnad kring vilken databasstruktur som finns hos de två olika företagen. Det ena företaget är till storleken mindre än vad gruvföretaget är vilket också märks i utsagor kring de olika system som används samt hur utvecklingen har skett av datasystem. Där en respondent menar på att de gått från en fysisk serverlösning till en molnbaserad server, vilket resulterade till en högre datasäkerhet.
“Vi har ju haft en serverlösning tidigare som var lokal, som, som hade vissa, vissa dokument och så där, men vi ser ändå att säkerheten blev så mycket bättre i Office 365 så vi valde att flytta allting dit i stället.” - R2
“Vi har ju en SharePoint lösning och vissa kopplingar är väl till Azure och så dära så, så vi försöker.” - R2
Utsagor från gruvindustrin visar dock på en helt annan databasstruktur och vilja att arbeta med fysiska databaser och serverhallar. På grund av den speciella miljö som utgör gruvor så ser ansvariga för IT inom gruvindustrin att utomstående leverantörer av produkter ska kunna tillhandahålla möjligheten för gruvan att hosta servrar i syfte av att underlätta den dagliga driften i gruvan. Trots den fysiska hanteringen av databaser ser gruvindustrin gärna att leverantörer får tillgång till databasen genom en virtuell maskin.
“Nej, men vi har våra egna. Vi driftar ju våra egna, vår egen infrastruktur så att varje gruva har ju en egen serverpark med, det är några databasserver. “- R6
”Tanken är att de ska kunna arbeta autonomt, de ska inte behöva ha någon koppling till omvärlden så att alla systemen som liksom är produktionskritiska, dem ska ju kunna snurra autonomt på gruvan. De ligger ju oftast lite dåligt till så att det finns ju inte så där jättemånga uppkopplingsmöjligheter, så det är liksom gräver någon av en fiber någonstans så kan ni räkna, kan ju vara bortkopplad från nätet så att då ska ju allt funka. Det är väl lite därför vi… vi… vi gärna ser att leverantörer även ha möjligheten att vi kan hosta liksom den fysiska grejerna så slipper vi ju massa underhåll” - R6
6.2.3 IT - infrastruktur
Ytterligare en möjliggörande faktor för att kunna implementera en uppkopplad produkt i gruvmiljö är att det redan idag finns en utbredd IT - infrastruktur i gruvindustrin. Den här IT infrastrukturen omfattar inte endast uppkoppling och nätverk utan även andra aspekter som gör att IT kan fungera och utvecklas som både hårdvara, mjukvara och kompetens.
“Ja alltså vi, vi kopplar upp mycket grejer på nätet här det gör vi ju! det är ju nästan allt är ju uppkopplat. Vi kopplar ju upp, eller alltså vi har ju positioneringssystem här, [...], alltså säkerhetssystemet går ju ut på att vi ska ha koll på vad personalen under jord. Så
alla telefoner är uppkopplad mot nät, så vi ser dem … och … Ja, nej men alltså det är ju som allt är ju uppkopplat.” - R4
“Blivit mycket kring… kring saker som ska vara uppkopplade i gruvan. Varav ett som stort projekt som vi har haft, det är ju det här positioneringssystemet.” - R3
6.3 Värde
I följande avsnitt presenteras de värde som IoT eller uppkopplade produkter bidrar till.
Strukturen utgörs av de teman som tillhör avsnittets kluster.
6.3.1 Säkerhet
Genom bearbetning av studiens empiri framkommer det att synen på uppkopplade produkter eller maskiner är en positiv sådan och att det finns tydliga värden som framkommer genom användningen av uppkopplade produkter. Sedermera framkommer det även att det finns en stor drivare för att använda sig av uppkopplade produkter vilket är att det ska blir säkrare att arbeta i gruvor. Miljön i gruvan är en farlig sådan och respondenterna menar på att implementeringen av uppkopplade produkter eller verktyg leder till att det blir säkrare att arbeta och vistas i gruvan.
“Ja alltså, det är ju allt jag tycker säkerhet alltså det blir ju. Det är ju mycket säkrare.
Tycker jag. Helst är det här positioneringssystemet, alltså.” - R4
“En sådan grej att det är, ja men det här skulle förbättra säkerheten så då är det nästan då är det oftast en no brainer skulle jag vilja påstå” - R6
6.3.2 Översikt och Kontroll
Ytterligare ett värde som respondenterna menar uppstår vid användningen av uppkopplade produkter är möjligheten att få en översikt och bättre kontroll på processer i deras verksamhet.
Då de uppkopplade maskiner, produkterna samlar in information om hur maskinerna presterar samt vart de anställda befinner sig i gruvan.
“Vart dom, alltså när dom börjar borra, när de slutar, vart de är, hur många hål, ja, det får ju all data.” - R4
”[...]ja men jag menar vi har ett fullfjädrat trådlöst nätverk hela gruvan så att nu positionerar man ju maskiner och människor och kan samla in data från överallt, så att det är ju, det är ju egentligen bara fördelar skulle jag vilja påstå” - R6
6.3.3 Planering och Effektivisering
Respondenterna beskriver att ytterligare ett värde som går hand i hand med datainsamling är att verksamheten och dess processer blir enklare att planera för och effektivare att genomföra med hjälp av uppkopplade produkter.
“Ja alltså planering, det underlättat är ju riktigt mycket alltså, vi har ju. Nu har vi infört i varje maskin, så har vi satt surfplattor. Och då är dom ju uppkopplad på nätet [...].” - R4
“Det är effektivt, effektiviserad tid man sparar kostnader, man förbättrar livskvaliteten om man säger så… så att det är ju flera delar som styr. [...].” - R3
Således är synen på uppkopplade produkter, maskiner och verktyg att den information som de samlar in och delger kan användas som beslutsstöd.
"[...] men jag kan tänka mig att beslutsstöd till exempel alltså att ta rätt beslut." - R6
6.3.4 Ekonomisk besparing
Slutligen lyfter respondenterna ett värde som de uppkopplade produkter kan komma att bidra med, vilket är en ekonomisk besparing. Där ett specifikt exempel som respondenterna beskriver är hur uppkopplade ventilationssystem och fläktar som endast startar när en maskin befinner sig i rummet har lett till att fläktarna inte är i gång hela tiden, vilket de var tidigare.
Utan endast när en maskin finns i rummet och sedan stängs av när en maskin lämnade rummet. Denna implementering ledde till en ekonomisk besparing.
“Och när han far ut från rummet och stänger alltså, då stängs fläkten per automatik då.
Ja, jag var alltså det är ju en djävulsk besparing.” - R4
6.4 Utmaningar
I följande avsnitt presenteras de utmaningar som framkommer av studiens resultat där strukturen utgörs av de teman som tillhör avsnittets kluster.
6.4.1 Kompetens
Genom bearbetning av studiens empiri framkommer det att en utmaning som finns för att kunna implementera IoT i en elektronisk filterindikator är olika saknaden av kompetenser och erfarenheter. Dels erfarenheter om att använda sig av IoT, dels kompetenser som ses nödvändiga för att utveckla IoT. Därmed visar studiens resultat på att respondenterna har låg erfarenhet av fenomenet IoT.
“"Ja om jag om jag säger så här, jag har väl lyckas inte jobba så våldsamt mycket med
(IoT)” - R1
Sedermera visar studiens resultat på att det finns ett flertal olika kompetenser som produktionsorganisationen kommer att behöva söka efter externt, då de saknar viss kompetens internt, för att tillämpa fenomenet IoT. Där en kompetens som respondenterna uttrycker att de saknar i organisationen är programmering eller kodning. Tillämpningen av fenomenet IoT ses även som en nytt fenomen att applicera i organisationen, vilket leder till att nya tankesätt behövs upprätthållas.
“[...]alltså det, det blir just det, det blir en ganska ny grej alltså en ny… ny artikel, vi kan säga en ny, nytt tänk och sådana här saker så att det gäller att hitta den där framför allt rätt personer som är intresserade av just det här, fixar problemen de har idag.” - R1
“Det där har vi ju jätte begränsningarna för det, den delen kan inte vi själva, alltså kodning eller vad det nu kan behövas för att göra det.” - R2
Vidare bearbetning av studiens empiri framkommer ytterligare en utmaning vilket är att få kunskap och erfarenheter om hur gruvindustrin fungerar, vilka behov de har, vilka möjligheter de har samt vilka utmaningar de ställs inför vid implementeringen av IoT.
“[...]om vi nu går på den här indikatorn så där saknas det ju kunskap om ja men vad är det för program de använder? Vad är det som krävs av oss[...]Det kan ju inte vara så att vi gör något eget system som då ska installera ... för då, då tror jag att då… då är det kört redan från början och där behöver vi ju skaffa oss en kunskap. Vad är det man använder? Hur funkar det att koppla upp sig? På vilket sätt vill de koppla upp sig?” - R2
6.4.2. Ström
Ytterligare en utmaning som framkommer av bearbetning av studiens empiri är tillgången till ström. Respondenterna beskriver två möjligheter till ström i gruvor där den ena är ström matat och den andra är genom batteri som finns i maskinerna. Respondenterna presenterade att tillgången till ström kommer dock inte utan utmaningar.
“För det mesta som är uppkopplat är ju, är ju ström matat. Så är väl det som är bekymret som är som är den stora utmaningen. Det är ju att försöka ha dom strömsatt hela tiden.”
- R4
”Så att så länge maskinen går så kommer det att fungera, men det är när man har låtit den stå, står längre än 5 minuter utan ström så kom den ju att bryta själv på grund utav den här huvudströmbrytaren då som slår in, eller slår av, slår ifrån.” -R3
Nedanstående citat visar även på att i takt med att gruvan expanderar och blir djupare blir det svårare att få ström. Då eluttagen och kablar behöver flyttas längre och längre ner. Så en plats som fungerade tidigare och hade strömmatning kan vid ett senare skede vara irrelevant eller icke ändamålsenlig.
"När du då drivit vidare i gruvan, då måste ju förlänga eluttagen kabeln blir för kort i slutet, så det måste ju flytta i längre gruvan bli och även är ju samma med fiber och WIFI stationen är att. " - R3
6.4.3 Miljö i gruvor
Genom vidare bearbetning av studiens empiri framkommer ytterligare ett tema utmaningar vilket är den miljö som finns i gruvan. Där en miljömässig utmaning som respondenterna lyfter
är att det är dammigt, fuktigt och smutsigt vilket gör det problematiskt att ha elektroniska produkter. Vidare belyser respondenterna att det finns vatten i gruvorna, vilket leder till att en utmaning gällande användning av elektroniska produkter uppstår.
“Ja det är, och mycket är ju är ganska skitigt i gruvan alltså det är dammigt och fuktigt och det finns vatten och ja, finns lite utmaningar.” - R4
“De är i ganska dammig miljö och de byts väldigt ofta och ofta jätte fulla av damm och smuts.” - R5
"Ja, vi har ju som vissa ställen där det är ganska … ja men rinner ska mycket vatten, så är det ju. Där måste man nästan ha någonting som inte kan rosta för det går ganska fort
… blir brunt och eländigt. " - R6
Dessutom framkommer det även att den miljö som finns i gruvan leder till ett hårt slitage på de produkter, verktyg eller maskiner som finns i gruvan. Det hårda slitaget leder även till att många saker går sönder i en större omfattning än vad respondenterna vill.
“[...] för det är ganska hård, hårt slitage och händer i någon olycka alltså. Ja, här går ju sönder lite mer än vad man vill.” - R5
”[…] för ofta så är det ju det att ja men, med gruvmaskiner kan plocka med sig en fiberkabel sp han gå av. Då måste vi ha matning från andra håll det annars då… då tappar vi allt. Så det, det finns utmaningar det finns.” - R4
7. Diskussion
I följande avsnitt kommer en diskussion föras om de identifierade teman och kluster som utgör studiens resultat samt hur dessa korrelerar med studiens frågeställningar. Vidare kommer en diskussion föras om hur de nämnda drivkrafter och begränsningar bör hanteras.
7.1 Vilka möjliggörande faktorer finns det för att implementera IoT i en elektronisk filterindikator?
7.1.1 Behov
Under analys av studiens resultat kopplade till behov så kan författarna urskilja hur det finns olika behov för implementering av IoT i en elektronisk filterindikator. Skillnaden i behov beror bland annat på vilket företag respondenten arbetar inom samt respektive befattning.
Sammanhängande för samtliga respondenter var att behovet av en uppkopplad filterindikator grundar sig i en vilja av högre grad översikt och kontroll. Implementationen av en uppkopplad filterindikator kan generera stora mängder kontextbunden data vilket kan ge en översikt över var produkter befinner sig, om de är operativa, om det finns behov av service samt hur de används (Westerberg, Saarikko & Blomquist, 2017). Sedermera kan den kontextbundna datan användas i syftet av planering för att därigenom kunna förbättra processer, överse
arbetsuppgifter, planera service samt öka säkerheten. Förutom översikt och kontroll är stöd för planeringsarbete samt ökad säkerhet två av de huvudsakliga behoven till varför en uppkopplad filterindikator bör implementeras. Genom en uppkopplad filterindikator skulle det bli möjligt för gruvpersonal att få data över filters prestanda. Det här öppnar upp för möjligheten att slippa onödiga byten av filter vilket därmed också leder till mindre ekonomisk förlust (Zhou et al, 2017). Vidare leder det också till att tid inte läggs ned på onödiga processer vilket leder till ett produktionsvärde då man inte behöver halka efter i produktionen (Aziz, Schelén & Bodin, 2020). Författarna lade även märket till att gruvföretaget idag arbetar med flertalet uppkopplade system och produkter där de kan överse stora delar av sina processer av gruvutvinning vilket framstod väldigt positivt och eftersträvansvärt vilket också kan tolkas som ett incitament för en uppkopplad filterindikator.
Ytterligare behov som författarna anser framträdande var både tekniska såväl som funktionella. Vad avser de tekniska delarna av uppkopplade produkter som är eller ska införas i gruvindustrin så var de främsta behoven som författarna märkte kopplade till robusthet.
Författarna uppmärksammade att uthållighet och tålighet är viktiga egenskaper för produkter inom gruvor då det är en väldigt hård miljö de befinner sig i och de måste därmed kunna motstå både fukt och damm (Zhou et al, 2017). Ett riktmärke som kom fram i studiens resultat var att produkter med fördel bör vara IP55 klassade och därmed kunna fungera i den hårda miljön.
När det kommer till funktionella egenskaper hos en uppkopplad filterindikator så märkte författarna att det fanns återkommande utsagor som kretsade kring att en uppkopplad filterindikator borde kunna visa en procentuell utläggning över hur fullt ett filter är mättat. Att kunna se en procentuell ökning ett filters mättnad anser författarna också pekar på den säkerhetsmotivation som driver på implementering av ny teknik (Molaei et al, 2020). Utöver en säkerhetsaspekt för förarna uppmärksammade författarna också hur det här låg ett planeringsbehov bakom en sådan funktion. Att på ett bättre sätt kunna planera service samt övervaka maskinen funktion bidrar i sin tur också med ett ekonomiskt värde då onödig service och utbyte av delar minskar (Zhou et al, 2017).
7.1.2 Möjliggörande faktorer
Under studiens gång har författarna uppmärksammat att de förutsättningar som Borgia (2014) lyfter för att fenomenet IoT ska kunna vara utvecklings- och tillämpbart. Där en av förutsättningarna är att den digitala arkitekturen är utformad med uppkopplade produkter eller IoT i beaktning. Då gruvindustrin redan använder sig av ett flertal olika uppkopplade produkter, maskiner eller verktyg i verksamheten. Sedermera uppmärksammade författarna att synen på de uppkopplade produkter är en positiv sådan och att de fyller ett värde. Därutöver ser författarna att det finns en god förvaltning av nätverk, datahantering och ström, vilka är fler faktorer som behöver vara närvarande för att IoT ska kunna implementeras (Misra et al, 2016). Således kan författarna med säkerhet säga att gruvindustrins digitala arkitektur är utformad på ett sådant sätt där IoT kan närvara. Vidare ser författarna att det finns en relativt begränsad möjlighet till hantering av data då den tillverkande organisationen av den elektroniska filterindikatorn har relativt lite erfarenheter och kompetens av detta, vilket är något som är av yttersta vikt vid utveckling, implementering och hantering av IoT (Borgia, 2014). Däremot framkommer det att inom gruvindustrin så ser man gärna att de uppkopplade produkterna ska integreras i deras IT- och databasstruktur och sedan så kan de företag som
levererar uppkopplade produkter får tillgång till IT-strukturen genom en virtuell maskin, detta kan komma att överbrygga den låga kompetens som det tillverkande företaget har gällande datahantering. Dessutom ser författarna att inom gruvindustrin finns det en förvaltning av nätverk, vilket är en nödvändig faktor för implementering av IoT (Borgia, 2014). Mer exakt WLAN, däremot kommer inom en snar framtid 5G att ersätta det befintliga nätverket. Detta skifte av nätverk kommer att leda till att tillgången till internet blir enklare och enklare samt mer effektiv. Skiftet från WLAN till 5G kan leda till mindre latens, jitter och packet loss. Vilket då kan leda till att data genereras och transporteras mer konsekvent, effektivare och med mindre behov av underhåll (Chehri & Mouftah, 2019).
Ytterligare möjliggörande faktor för implementeringen av IoT i gruvindustrin är att det redan finns ett flertal olika produkter som kommunicerar med varandra där ett exempel på sådana produkter är maskiner och ventilationssystem, där de kommunicerar med hjälp av WIFI-taggar som har implementerats i maskinerna. De taggar som redan används använder sig av RFID och således finns det redan en struktur och stöd för RFID. Kommunikation mellan produkter är något som Borgia (2014) beskriver som relevant för att fenomenet IoT ska kunna implementeras. Därutöver finns det en surfplatta eller en mobil i maskinerna som har access till internet. Således kan en överlämningspunkt mellan IoT och internet vara i de befintliga mobiltelefoner eller surfplattor som redan finns i maskinerna (Borgia, 2014).
7.1.3 Värde
Från studiens insamlade empiriska material har författarna märkt att det råder en samstämmighet bland respondenternas åsikter och tankar gällande det värde som finns och som kan utvinnas av IoT. Ett värde som författarna märkte att respondenterna lyfte med uppkopplade produkter var säkerhet. Författarna kunde även urskilja att säkerheten i sig är en stor drivfaktor till varför de väljer att implementera IoT (Zhou et al, 2017). Det här ger också incitament på att framtida implementeringar av IoT är attraktiva för gruvindustrin förutsatt att produkten på något sätt hjälper till att öka säkerheten för gruvarbetare. Författarna anser därmed att en uppkopplad filterindikator bör vara eftertraktad av gruvindustrin då den skall öka säkerheten för förare av maskiner genom avläsning av skadliga gaser och damm (Molaei et al, 2020).
Ytterligare ett värde med en uppkopplad filterindikator som författarna kunde urskilja från respondenternas utsagor är kontroll och övervakning, då den möjliggör för övervakning av miljömässiga aspekter (Lee & Lee, 2015). Nära kopplat till detta värde kunde ett tredje värde utläsas ur analys av studiens resultat vilket är planering och effektivisering. Genom att implementera uppkopplade produkter samt applikationer så har det inom gruvor blivit möjligt att bland annat schemalägga service för fordon vilket kan leda till en ekonomisk besparing (Zhou et al, 2017), samt bidrar till en ökad produktion då maskiner inte genomgår onödig service (Aziz, Schelén & Bodin, 2020).
7.2 Vilka begränsningar finns det för implementeringen av IoT i en elektronisk filterindikator i gruvindustrin?
Författarna har uppmärksammat att det finns flera olika begränsningar för att kunna implementera IoT i en elektronisk filterindikator i gruvindustrin. Där en utmaning är att organisationen som tillverkar den elektroniska filterindikatorn saknar kunskapen om de
